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Recherche - Valorisation

Étude expérimentale et modélisation de l’auto-cicatrisation des matériaux cimentaires avec additions minérales

le 14 janvier 2016
13h30

Soutenance de thèse de Kelly Olivier LMT-Cachan, ENS Cachan, Domaine: Mécanique, Génie Mécanique, Génie Civil

L'auto-cicatrisation des fissures des matériaux cimentaires présente un intérêt important pour améliorer leur durabilité (propriétés de transfert par exemple). L'impact du laitier de haut-fourneau sur ce phénomène a été peu étudié bien qu'il ait été observé sur des ouvrages du Génie Civil. Dans cette étude, la cinétique et l'amplitude de l'auto-cicatrisation ont été suivies par des essais non
destructifs : la tomographie aux rayons X et la perméabilité à l'air, pour une fissuration créée à 7 jours et à 28 jours. Les résultats montrent que le laitier de haut-fourneau possède un potentiel d'auto-cicatrisation intéressant pouvant dépasser les résultats obtenus pour les formulations de référence sans laitier. Ce bon potentiel dépend des caractéristiques physico-chimiques des matériaux brutes et du potentiel d'hydratation de la formulation au cours du temps. De plus pour suivre l'auto-cicatrisation, un nouvel essai a été mis en place afin de fissurer les éprouvettes de mortier par retrait gêné et d'étudier l'auto-cicatrisation d'une fissure naturelle. Cet essai s'est avéré efficace sur la formulation de référence. Une caractérisation des produits de cicatrisation par MEB-EDS témoigne de la formation de nouveaux produits dans les fissures et de l'impact important des conditions de stockage sur le type de produits formés: des C-S-H pour un stockage sous eau et des carbonates de calcium pour un stockage en chambre humide (CO2 + eau). Les résultats de migration aux chlorures de nano-indentation montrent que ces produits de cicatrisation possèdent de bonnes propriétés de durabilité et des propriétés mécaniques à l'échelle microscopique
intéressantes (pour le carbonate de calcium). Enfin, une modélisation du phénomène d'auto-cicatrisation est proposée au moyen du code de calcul de géochimie PHREEQC. L'étude a révélé le potentiel intéressant de PHREEQC pour modéliser l'auto-cicatrisation et en faire un outil de prédiction du phénomène.
Type :
Thèses - HDR
Lieu(x) :
Campus de Cachan
Salle du Pavillon des Jardins  - ENS Cachan
61, avenue du Président Wilson 94230 Cachan
Plan d'accès
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Composition du jury

M. Farid BENBOUDJEMA ENS CACHAN CoDirecteur de thèse
M. Richard GAGNE Université de Sherbrooke CoDirecteur de thèse
Mme Aveline DARQUENNES ENS Cachan Co-encadrant de thèse
M. Luc COURARD Université de Liège Examinateur
Mme Laure CHOMAT CEA Saclay Examinateur
M. Ahmed LOUKILI Ecole Centrale de Nantes Rapporteur
M. Ammar YAHIA Université de Sherbrooke Rapporteur

Laboratoire

lmt-cachan

École doctorale EDSP

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